İNŞAAT
MÜHENDİSLİĞİNE
GİRİŞ
YAPI ANABİLİM DALI
İşlediğimiz Konular
Bu dersin amacı,
Mühendis nedir, İnşaat mühendisi nedir,
İyi bir mühendis nasıl olmalıdır,
İnşaat Mühendisliğinin tarihçesi,
İnşaat Mühendisliği eğitiminin tarihçesi,
İnşaat Mühendisliğinin dalları nelerdir,
İşlediğimiz Konular
İnşaat Mühendisliğinin dalları nelerdir:
Yapı Anabilim Dalı,
Mekanik Anabilim Dalı,
Geoteknik Anabilim Dalı,
Hidrolik Anabilim Dalı,
Ulaştırma Anabilim Dalı
Malzeme Anabilim Dalı,
Yapı İşletmesi Anabilim Dalı,
Deprem Mühendisliği Anabilim Dalı
Yapı Anabilim Dalı Dersleri
Betonarme
Depreme Dayanıklı Betonarme Yapılar
Betonarme Yapıların Projelendirilmesi
İnşaat Mühendisliği Tasarımı
Çelik Yapılar
Betonarme Taşıyıcı Sistemler (s)
Betonarme Özel Konular (s)
Betonarme Yüksek Yapılar (s)
Deprem Mühendisliğine giriş (s)
Onarım ve Güçlendirme (s)
Performansa Dayalı Tasarım (s)
Depreme Dayanıklı Çelik Yapı Tasarımı (s)
Çelik Endüstriyel Yapılar (s)
YAPI ANABİLİM DALI
Yapı mühendisliğinin amacı, yapıları belirli
bir güvenlik, yeterli bir rijitlik ve en
ekonomik olarak boyutlandırmaktır. Yapı
mühendisliğinin ilgi alanları yapıların statik
modellemesini, statik analizini yapmaktır.
Burada amaç, oluşan kuvvet ve gerilmelerin
en doğru şekilde hesaplanmasıdır.
Yapı mühendisi, yapıları düşey yükler altında
ve yatay yükleri altında inceler ve her iki
yükleme durumuna göre en elverişsiz
yüklemeleri belirler. Bu yüklemelerden
oluşan kuvvetleri ve gerilmeleri hesaplar.
YAPI ANABİLİM DALI
Güvenlik:
Yapı güvenliği;
Yapı
dayanımının
yapıya
etkimesi
olası
bütün
yük
etkilerinden büyük olması demektir. Bunun için;
a)Yapı elemanlarını oluşturan malzemelerin davranışının
hangi yaklaşıklıkta bilindiği önemlidir
b) Yapıya tesir edeceği varsayılan dış yük değerlerinin
tam ve doğru olarak bilinmesi gerekir.
YAPI ANABİLİM DALI
c) Yapının önem derecesi, yapı güvenliğine tesir eder.
Sıradan
bir yapı
ile postahane, hastahane
gibi
yapıların, yapı güvenliği açısından birbiriyle aynı
tutulması doğru olmayacaktır
Yapıyı
oluşturan
yapı
elemanlarının
mekanik
davranışlarının nasıl olabileceğinin bilinmesi güvenli
yapı tasarlamayı kolaylaştırır.
YAPI ANABİLİM DALI
İnsanoğlu
yapıyı
ilk
yaptığı
günden
beri
güvenlik en önemli amaç olmuştur. Bu konuda
ilk yazılı doküman yapı güvenliğini ilkelde olsa
yasal yönden ele alan Hamurabi Yasalarıdır.
Yüzyıllar önce büyük ustaların mühendislik
önsezileri ile sağlanan yapı güvenliği daha
sonraları
çalışılmıştır.
yönetmeliklerle
sağlanmaya
YAPI ANABİLİM DALI
Yönetmelikler:
Betonarme elemanların boyutlandırılmasında
bugün için geçerli olan Yönetmelikler:
TS 500 Betonarme Yapıların Tasarım ve
Yapım Kuralları (2000)
TDY (DBYBHY) (2007)
TS 498 Yük Şartnamesi (1998)
YAPI ANABİLİM DALI
Yönetmelikler:
Çelik yapı elemanların boyutlandırılmasında
bugün için geçerli olan Yönetmelikler:
TS 648 Çelik Yapıların Hesap ve Yapım
Kuralları (2000)
TS EN 1993 Çelik yapıların Projelendirilmesi
(2009)
TDY (DBYBHY) (2007)
TS 498 Yük Şartnamesi (1998)
YAPI ANABİLİM DALI
TS 500 ün geçmişi:
1969 TS500 Emniyet Gerilmeleri metoduna göre
1975 TS500 Emniyet Gerilmeleri metoduna göre
1985 TS 500 Em. Ger. + Taşıma Gücü ne göre
2000 TS 500 Taşıma Gücü metoduna Göre
a)Eskiden E.G. Göre boyutlandırılıyordu
b)Bugünlerde Taşıma Gücüne göre Tasarım yapılıyor.
c)Yakın gelecekte Şekil değiştirmeye göre tasarım
yapılacak.
YAPI ANABİLİM DALI
Deprem Yönetmeliğinin geçmişi:
1961 ABYYHY (Türkiye de 2 deprem bölgesi vardı.)
1968 ABYYHY (Türkiye de 3 deprem bölgesi vardı.)
1975 ABYYHY (Türkiye de 4 deprem bölgesi vardı.)
1998 ABYYHY (Türkiye de 4 deprem bölgesi var, )
2007
DBYBHY
(Kullanılacak
malzemede,
kesit
boyutlarında, hesap mantığı ve hesap esaslarında bazı
değişiklikler yapıldı)
YAPI ANABİLİM DALI
Rijitlik:
Rijitlik sağlamlık demektir.
Bir yapının yükler karşısında stabil kalabilme
yeteneğine verilen isimdir.
Rijitlik, elastik cisimlerin ve yapıların ötelenme ve yer
değiştirme tesirlerine karşı koyma derecesini ifade
eder.
Ötelenme rijitliği yüksek yapı, ötelenmesi az olan
yapıdır.
Dayanıklı bir yapının, yeterli dayanım (kapasite),
yeterli rijitlik ve yeterli sünekliğe sahip olması gerekir.
YAPI ANABİLİM DALI
Yapıların Statik Modelleri:
Her yapı üç boyutludur.
Statik hesapları için; yapıyı oluşturan her bir yapı
elemanının iki boyutu gözardı edilerek tek boyutlu
elemanlar olarak çizilir.
Bu tek boyutlu elemanlarla yapının statik modeli oluşturulur
YAPI ANABİLİM DALI
Kuvvetler:
Kuvvetlerin sınıflandırılması: (neye göre)
A)Dış kuvvetler
B)İç kuvvetler
YAPI ANABİLİM DALI
Dış Kuvvetler:
A) Cinsine göre
• Sabit yükler (Zati yük, ölü yük)
• Hareketli yükler (İnsan, eşya )
B) Yönüne göre
• Düşey yükler (Sabit ve hareketli yükler)
• Yatay yükler (Rüzgar, Deprem )
İç Kuvvetler:
• Moment (t.m)
• Normal Kuvvet (t)
• Kesme Kuvveti (t)
YAPI ANABİLİM DALI
Birimlerine göre kuvvetler:
• Tekil yükler( gr, kg, ton, N, kN )
• Yayılı yükler ( t/m, kg/m N/m kN/m)
• Alana gelen yükler (t/m2 kN/m2)
YAPI ANABİLİM DALI
Gerilme:
• (N) Den oluşan Gerilme= N / F
(Kuvvet / Alan)
• (M) Den oluşan Gerilme= M/W (Moment/Mukavemet
momenti)
• (V) Kesme kuvvetinden oluşan gerilme =
YAPI
Canlıların beslenme ve barınma gibi doğal ihtiyaçlarını
karşılamak üzere, çeşitli yapı malzemeleriyle yapım tekniklerini
kullanarak oluşturulan yerüstü, yeraltı ve su tesislerine yapı
denir.
YAPININ ÖZELLİKLERİ
1.Yapı planlanan zemine uygun olarak inşa edilmelidir.
2.Malzemeler yapının özelliklerine ve yapım tekniklerine uygun
olarak kullanılmalıdır.
3.Büyük yağmur, kar, rüzgar, deprem, yangın ve benzeri iç ve
dış etkilere dayanabilecek sağlamlıkta olmalıdır.
4.Estetik (Güzel görünümlü) olmalıdır.
5.Ekonomik (Makul bir maliyette) olmalıdır ?
YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI
Yapılar aşağıdaki gibi farklı şekillerde sınıflandırılabilir.
I. Kullanılan malzemeye göre sınıflandırma
II. Bulundukları yere göre sınıflandırma
III. Sürekliliklerine göre sınıflandırma
IV. Hizmet amaçlarına göre sınıflandırma
V. Mülkiyetlerine (sahibine) göre sınıflandırma
VI. Taşıyıcı sisteme göre sınıflandırma
VII. İnşaat evrelerine göre sınıflandırma
VIII. Yüksekliklerine göre sınıflandırma
IX. Binayı oluşturan elemanlara göre sınıflandırma
KULLANILAN MALZEMEYE GÖRE SINIFLANDIRMA
1. Kerpiç yapılar
2. Ahşap yapılar
3. Kargir (kâgir) yapılar
4. Hımış yapılar
5. Betonarme yapılar
6. Çelik yapılar
BULUNDUKLARI YERE GÖRE SINIFLANDIRMA
1. ALT YAPILAR: Yol, su, kanalizasyon, tünel ve
benzeri zeminin altında inşa edilen yapılardır.
2. ÜST YAPILAR: Yerüstünde inşa edilen her çeşit
yapılardır
SÜREKLİLİKLERİNE GÖRE SINIFLANDIRMA
1.GEÇİCİ YAPILAR: Kısa ve geçici süre için kullanılmak
üzere inşa edilen şantiye binaları, malzeme depoları,
işçi barınakları gibi yapılardır.
2. DAİMİ YAPILAR : Sürekli kullanılmak üzere inşa
edilen yapılardır.
HİZMET AMAÇLARINA GÖRE SINIFLANDIRMA
1. Konutlar : Müstakil ev, apartman vb.
2. Konaklama yapıları : Otel
3. Kültür yapıları : Okul, müze, kütüphane
4. Sağlık yapıları : Hastane, dispanser, sağlık ocağı
5. Dini yapılar : Cami, mescit, kilise vb.
6. Sosyal yapılar : Sinema, tiyatro vb.
7. Ticaret yapıları : Banka, iş hanı vb.
8. Endüstri yapıları : Fabrika, atölye vb.
9. Anıt ve tarihi yapılar : Anıtkabir, şehitlikler vb.
10.Spor yapıları : Stadyum, hipodrom, havuz vb.
11.Su yapıları : Baraj, su kanalları vb.
12.Ulaştırma yapıları : Terminal, liman, hava alanı, karayolu,
demiryolu ve köprüler.
MÜLKİYETLERİNE GÖRE SINIFLANDIRMA
1. KAMU YAPILARI Devlet ve kamu kuruluşları
tarafından yaptırılan ve kullanılan yapılardır.
2. ÖZEL YAPILAR Şahıs veya işletmeler tarafından
yaptırılan ve çeşitli amaçlarla kullanılan yapılardır.
3. VAKIF YAPILARI Vakıflar tarafından yaptırılmış veya
mülkiyeti vakıflara verilmiş yapılardır.
TAŞIYICI SİSTEME GÖRE SINIFLANDIRMA
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
YIĞMA YAPILAR
İSKELETLİ (KARKAS) YAPILAR
PREFABRİK YAPILAR
KAFES YAPILAR
ASMA – GERME YAPILAR
KABUK SİSTEMLİ YAPILAR
KUBBE TİPİ YAPILAR
KULE TİPİ YAPILAR
İNŞAAT EVRELERİNE GÖRE SINIFLANDIRMA
1. KABA YAPI (KABA İNŞAAT)
Temel, duvar, merdiven, çatı gibi taşıyıcı ve kaba
inşaat parçaları.
2. İNCE YAPI (İNCE İNŞAAT)
Sıva, boya, badana, yalıtım, tesisat gibi kaba yapıyı
örten ince işler.
YÜKSEKLİKLERİNE GÖRE SINIFLANDIRMA
1. NORMAL YAPILAR Yüksekliği 3 – 36 m. Kat sayısı
1 – 12 arasında olan yapılardır.
2. YÜKSEK YAPILAR Yüksekliği 37 – 75 m. Kat sayısı
13 – 25 arasında olan yapılardır.
3. GÖKDELENLER Yüksekliği 75 m.’den veya Kat sayısı
25 ’den fazla olan yapılardır.
BİNANIN ELEMANLARINA GÖRE SINIFLANDIRMA
1. TAŞIYICI ELEMANLAR
Kaba yapı, temel, duvar, kolon, kiriş, döşeme,
merdiven, çatı vb. yapı elemanlarıdır.
2. TAMAMLAYICI ELEMANLAR
a) Kapı ve pencere doğramaları
b) Döşeme, duvar, tavan, merdiven, ve çatı kaplamaları
c) Merdiven, balkon ve teras korkulukları
d) Su, nem, ısı, ses yalıtımları
e) Boya ve badana
BETONARME YAPI
Betonarme Nedir ? Betonarme bir yapı malzemesidir.
Beton ve Çeliğin birlikte kullanılması ile meydana gelir.
Betonarme, yapı malzemesi olarak insanlığın hizmetine
girmeden önce, yapılar beton, kâgir ve çelik malzemeler
kullanılarak yapılıyordu.
Çelik, yapı malzemesi olarak çok pahalı olduğundan
kullanım sahası oldukça dardı ve genel olarak yapılar
kâgir ve betondan inşa ediliyordu.
Yapı malzemesi olarak kâgir ve betonun bilinen en
belirgin özelliği basınç mukavemetlerinin yüksek olmasına
karşılık çekme mukavemetlerinin çok düşük olduğudur.
BETONARME YAPI
Betonun basınç mukavemeti yüksek, çekme mukavemeti çok
düşüktür, yok kabul edilir.
Dolayısıyla beton, Basınç gerilmelerini karşılar, çekme
gerilmelerini karşılayamaz.
Betonun karşılayamadığı çekme gerilmelerini, çekme
mukavemeti yüksek olan çelik çubuklar yardımıyla
karşılanması fikri, kompozit bir malzeme olan BETONARME
yapı malzemesini ortaya çıkarmıştır.
Bir yapı elemanında meydana gelen basınç
gerilmelerinin beton, çekme gerilmelerinin ise çelik
tarafından
karşılanması
Betonarmenin
temel
kuralıdır
BETONARME YAPI
1.3. Betonarmenin Üstünlükleri;
a)Monolitik bir yapıya sahiptirler.
b)Uygulama sahası çok geniştir. Ahşap kalıplar sayesinde istenilen
formun verilebilmesi, estetik açıdan bir avantajdır.
c) Yangına karşı dayanıklıdır. Betonarme yapıdaki donatı beton örtü
tabakası ile gereği şekilde kapatılmış ise normal yangınlara
dayanabilir. Yangından sonra tekrar kullanılabilir.
d) Ömürleri uzundur. Ahşap ve çelik yapılarda olduğu gibi devamlı
bakım ve tamir gerektirmez. Zamanla mukavemetleri artar.
e) Malzemesi ve işçisi kolay temin edilebilir. Betonarme yapılar diğer
yapılara nazaran genelde daha ekonomiktir.
f) Bünyelerinde zararlı hayvanlar ve böcekler barındırmadığı için sağlık
açısından uygundur.
BETONARME YAPI
1.3. Betonarmenin Mahzurları;
a) Yıkımı zordur. Çelik ve ahşap yapılar yıkıldıktan sonra yapı
elemanlarının büyük bir kısmı tekrar kullanılabildiği halde,
betonarmede bu mümkün değildir.
b) Kalıp ve kalıp işçiliği gerektirir. Ahşabın gün geçtikçe diğer
malzemelere göre daha da kıymetlenmesi, betonarmenin maliyetine
olumsuz etki etmektedir.
c) Takviyesi ve tadilatı zordur. Bazı durumlarda imkânsızdır. Bu yüzden
proje safhasında, yapının kullanılabileceği gelişmeleri doğru olarak
dikkate almak gerekmektedir.
d) Büyük açıklıklarda kendi ağırlığı önemli problem olmaktadır.
Bu yüzden bazı büyük elemanların yapımında kompozit kirişler ve
çelik kirişlerin kullanılması yoluna gidilmektedir.
ÇELİK YAPI
Çeliğin Üstün Özellikleri
Homojen ve izotrop bir malzeme.
Çeliğin çekme mukavemeti basınç mukavemetine eşit.
Üretimi sürekli denetim altında.
Yüksek mukavemetli bir malzeme.
Öz ağırlığın taşınan yüke oranı düşük.
Çelik sünek bir malzeme. Büyük şekil değiştirebilme özelliği.
Çelik yapı elemanlarında değişiklik ve takviye olanağı.
Çelik yapı elemanı yerine monte edildiği anda tam yükle çalışabilir. Yapım süresi azalır.
Sökülüp yeniden kullanılabilme.
Çelik atölyelerinde imalat şantiyede sadece montaj. Hava koşullarından bağımsız
inşaat.
Çeliğin Sakıncaları
• Yorulma çelik yapılar için önemli bir sorundur. Yorulma, tekrar
eden yükleme ve yük boşalmaları sonucu zaman içerisinde
mikro çatlakların makro çatlağa dönüşmesi sonucu oluşur.
Yorulma çatlakları tekrarlı yükler etkisindeki tüm çelik
yapılarda (örneğin köprüler) meydana gelebilir. Yorulma
çatlaklarının oluşmasının en büyük sakıncası ani kırılmaya
sebep olmasıdır.
• Korozyon (Paslanma)
• Yangın
• Kalifiye işçilik
Yapı Mühendisi
Yapıları düşey yükler altında ve deprem yükleri
altında inceler,
Her iki duruma göre en elverişsiz yüklemeleri
belirler,
Bu yüklemelerden oluşan gerilme ve kuvvetleri
hesaplar.
Bunlara göre yapıları tasarlar.
13.12.2015
37
Download

betonarme